| Strukturformel | |||
|---|---|---|---|
 n≈100[1] | |||
| Allgemeines | |||
| Name | Guttapercha | ||
| Andere Namen | |||
| CAS-Nummer | 9000-32-2 | ||
| Monomer | trans-1,4-Isopren | ||
| Summenformel derWiederholeinheit | C5H8 | ||
| Molare Masse der Wiederholeinheit | 68,12 g·mol−1 | ||
| Art des Polymers | Thermoplast, Plastomer | ||
| Eigenschaften | |||
| Aggregatzustand | fest | ||
| Dichte | |||
| Glastemperatur | 38 °C[5] | ||
| Löslichkeit | nahezu unlöslich in Wasser, in siedendem Wasser fadenziehend und klebrig; teilw. löslich in Alkohol und Ether; löslich in Chloroform, Benzol, Toluol, Petroleum, Terpentinöl[4] | ||
| Chemische Beständigkeit | |||
| Sicherheitshinweise | |||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werdenSI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen. | |||
Die (oder auch das)Guttapercha oderGutta ist eingummiartiger,kautschukähnlicher Stoff aus dem eingetrockneten,koaguliertenMilchsaft von verschiedenenSapotengewächsen (Sapotaceae) (Payena spp. undPalaquium spp., aber auch anderen) sowie vonSpindelsträuchern (Euonymus spp.). Ursprünglich stammte sie hauptsächlich vomGuttaperchabaum (Palaquium gutta).
Der Name leitet sich vomMalaiischen ab, get(t)ah =Gummi (Harz), klebrige Ausschwitzung, Saft (Milchsaft) und pertja, percha =Name des Abstammungsbaums oderStück, Lappen, Stoffstreifen sowie auch als Name für die InselSumatra; also Gummi (Harz), Saft (Milchsaft) des Perchabaums oder Sumatra-Gummi und Gummilappen, -stück.[7][8] Die hannoversche Firma „Continental“ nannte sich ursprünglich „Continental Caoutchouc- und Gutta-Percha-Compagnie“.[9]
Andere, früher verwendete Bezeichnungen für Guttapercha sindGutta Tuban,Tubangummi,Gettah,Gettania,Tabangummi,Gettaniagummi,Gummi plasticum,Percha oderGummi Gettania.[10][11][12]
Rohe Guttapercha ist braun bis graubraun und enthält, durch die Erntemethoden bedingt, typischerweise etwas Sand, kleine Holzstücke und Rinde als Verunreinigungen. Sie ist faserig, blätterig, fast holzig und leicht zu schneiden – im Unterschied zuKautschuk – und biegsam, jedoch nicht elastisch, etwas fettig mit lederartigem Geruch. Nach der Reinigung wird sie dann plastisch.[4] Sie besteht aus ca. 50–75 % Gutta (Polyterpene), ca. 10–48 %Harzen (Fluavil, Alban, Albanan), Salzen, Stickstoff-Verbindungen undTriterpenen;Lupeol,veresterteAmyrine. In einigenPalaquium-Arten kommtBassiasäure vor.[13] Sie wird dann mit Lösemitteln entharzt und gereinigt sowie gebleicht, sie ist dann weiß, fest, kristallin und fast geruchlos.
Die reine Guttapercha steht chemisch dem Naturkautschuk nahe, ist aber im Gegensatz zu diesem nicht auscis-, sondern austrans-konfiguriertem 1,4-Polyisopren zusammengesetzt, mit weit geringerermolarer Masse, da viel weniger Wiederholungseinheiten das Molekül bilden. Sie ist biokompatibel undinert sowie optisch anisotrop, d. h.doppelbrechend, und chemisch viel beständiger gegen aggressive Medien[4] im Vergleich zum Kautschuk. Sie kann ebenfallsvulkanisiert werden, dies wird meist aber nicht gemacht. Ihr thermoplastisches Verhalten (Erweichungstemperatur 70–90 °C) gestattet eine formgebende Verarbeitung ohne Vulkanisation.
BeiRaumtemperatur ist sie härter und nicht so elastisch, wird aber bei ca. 48–60 °C weich und knetbar. Der Polymerisierungsgrad (die Anzahl dermonomeren Einheiten in einemMakromolekül) beträgt ca. 1500, während der von Naturkautschuk bei 8000–30.000 liegt.[14]
BeiZimmertemperatur oxidiert die feste Guttapercha schnell und wird brüchig, sie muss daher unter Wasser gelagert oder luftdicht eingeschlossen werden.[15]
Ähnliche Produkte sind dieBalata vomBalatabaum (Manilkara bidentata) und derChicle, welcher von verschiedenenManilkara-Arten gewonnen wird. Auch der Guayule-Kautschuk von derGuayule (Parthenium argentatum) wird noch in größerem Umfang genutzt, hier sind die Polyisoprenecis-konfiguriert.
Guttapercha kann in drei Formen vorkommen: in zwei geordneten (kristallinen)alpha undbeta sowie einer ungeordneten (amorphen). Die kristallinenalpha- undbeta-Formen unterscheiden sich in einer unterschiedlichen Wiederholungseinheit in der Polymerkette –beta ein Monomer,alpha zwei Monomere – sowie der Einzelbindungskonfiguration; die zwei Formen haben unterschiedliche kristallografische Strukturen, deren Variationen sich in Volumenänderungen widerspiegeln, die durch Erhitzen und Abkühlen in Guttapercha induziert werden.
Die meiste kommerzielle Guttapercha existiert in derbeta-Form. Diealpha-Form tritt im rohen Milchsaft auf. Wenn die natürlichealpha-Form über 65 °C erhitzt wird, wird sieamorph und schmilzt. Wenn dieses amorphe Material extrem langsam abgekühlt wird (0,5 °C pro Stunde), rekristallisiert diealpha-Form. Wenn andererseits die amorphe Schmelze routinemäßig abgekühlt wird, rekristallisiert diebeta-Form. In dieser Form existiert die meiste kommerzielle Guttapercha, einschließlich dentaler Guttapercha. Wenn diebeta-Form nun wieder erwärmt wird, wird das Polymer bei 56 °C amorph, 9 °C niedriger als der Schmelzpunkt für diealpha-Form. Es ist daher offensichtlich, dass der Faktor, der den Schmelzpunkt vonalpha- undbeta-Guttapercha bestimmt, die Abkühlungsgeschwindigkeit ist, die wiederum das Ausmaß und den Charakter der Kristallinität in dem erstarrten Material steuert. Diebeta-Form wandelt sich bei 42–49 °C in diealpha-Form um, die dann bei 53–56 °C wieder amorph wird.[16][17]
In derZahnmedizin kommt Guttapercha hauptsächlich beiWurzelkanalbehandlungen zum Einsatz. Die zum Füllen der Kanäle verwendeten „Guttaperchaspitzen“ enthalten neben einer Reihe anderer Bestandteile einen hohen Prozentsatz an Guttapercha. Auch für provisorische Füllungen wird heute manchmal noch Guttapercha eingesetzt, um z. B. die Zeit zwischen der Präparation und der Eingliederung einesInlays zu überbrücken. Gegenübersynthetischen provisorischen Materialien hat es den Vorteil, dass es sich in einem Stück wieder entfernen lässt.
Gutta wird auch bei derSeidentuchmalerei als Trennmittel eingesetzt, um Konturen zu erreichen. Bei dieserGuttatechnik genannten Konturentechnik wird der Stoff dort nicht eingefärbt, wo das Trennmittel aufgetragen wurde. Zurück bleibt eine farblose Linie oder Fläche.
Um in kleinen Auflagen historische Metallarbeiten zu kopieren oder Kleinplastiken von Künstlern in Metall zu übertragen, nutzte man in der 2. Hälfte des 19. Jahrhundertsgalvanoplastische Methoden. Abdrücke mit Hilfe der erwärmten, elastischen Guttapercha ließen sich problemlos auch von vollrunden Körpern oder stark unterschnittenen Reliefs abnehmen. Mit Graphitpulver elektrisch leitend gemacht, konnten die so entstandenen Formen galvanisch in Metall übertragen werden.[18]
DerGolfball war in der Vergangenheit auch ein typisches Anwendungsbeispiel für dieses Material. Derartige Bälle nannte man auchGuttie, Gutty oderBramble. Allerdings wurde Guttapercha bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts von dem preiswerteren und besser geeigneten Kautschuk verdrängt.[19]
Sehr verbreitet waren Eimer aus Guttapercha in derchemischen Industrie, bevor modernere Materialien verfügbar waren. Insbesondere inDynamitfabriken wurden Guttaperchaeimer zum Transport kleinererSprengöl-Chargen verwendet und sind auf älteren Abbildungen häufig zu sehen. Weiterhin fand Guttapercha als Bestandteil vonKaugummis Verwendung. Ein Gehstock aus Guttapercha wurde in derBrooks-Sumner-Affäre als Waffe benutzt.
Guttapercha wurde Anfang des 20. Jahrhunderts auch verwendet zum Herstellen von Spannstoffen für dieTragflächen undAußenhaut vonFlugzeugen, den sogenannten „Aeroplanstoffen“ (Bild).
Wegen seiner gutenIsoliereigenschaften wurde dasPolyterpen ab Mitte des 19. Jahrhunderts zum Umhüllen elektrischerKabel verwendet. Materialversuche im Jahre 1846 und die Erfindung der Extrusionspresse durchWerner Siemens führten 1847 zur Gründung derTelegraphen Bau-Anstalt von Siemens & Halske. Durch solche Kabel wurde insbesondere die interkontinentaleelektrische Telegrafie durch Verlegung vonSeekabeln ermöglicht.[20] Inzwischen wurde Guttapercha als Isolationsmaterial elektrischer Kabel vollständig durch verschiedene Arten vonKunststoffen abgelöst.
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